Que Es Un Modelo Jerarquico

Introducción de sistemas

MODELO JERARQUICO Concepto: Un modelo de datos jerárquico es un modelo

de datos en el cual los datos son organizados en una estructura parecida a un árbol. La estructura permite a la información que repite y usa relaciones padre/Hijo: cada padre puede tener muchos hijos pero cada hijo sólo tiene un padre. Todos los atributos de un registro específico son catalogados bajo un tipo de entidad.

Ejemplo de un Modelo Jerárquico:

En una base de datos, un tipo de entidad es el equivalente de una tabla; cada registro individual es representado como una fila y un atributo como una columna. Los tipos de entidad son relacionados el uno con el otro usando 1: Trazar un mapa de n, también conocido como relación de uno a varios. El ejemplo más aprobado de base de datos jerárquica modela es un IMS diseñado por la IBM.

Un ejemplo de un modelo de datos jerárquico sería si una organización tuviera los registros de empleados e mpleados en una tabla (el tipo de entidad) llamada "Empleados". En la tabla habría atributos/columnas atributos/columnas como el Nombre de pila, el Apellido, el Nombre de Trabajo y el Salario. La empresa también tiene datos sobre los hijos del empleado en una tabla separada "Hijos" llamada con atributos como el Nombre de pila, el Apellido, y la fecha de nacimiento. La tabla de Empleado representa un segmento paternal y la tabla de Hijos representa un segmento Infantil. Estos dos segmentos forman una jerarquía donde un empleado puede tener muchos hijos, pero cada hijo sólo puede tener un padre. Considere la estructura siguiente:

s a m e t s i s e d n ó i c c u d o r t n I 1

2

EmpNo

Puesto

Reporta

10

Director

20

Señor Manager 10

30

Typist

20

40

Programmer

20

En esta tabla, "el hijo" es el mismo tipo que "el padre". La jerarquía que declara EmpNo 10 es el jefe de 20, y30 y 40 cada informe a 20 es representado por la columna "Reporta". Llamada en la Base de datos relacional, la columna Reporta es una llave foranea, el referirse de la columna EmpNo. Si el tipo de datos "hijo" fuera diferente, estaría en una tabla diferente, pero todavía habría una llave foranea que se refiere la columna EmpNo de la tabla de empleados. Comúnmente se conocen a estos modelos simplemente como la lista de adyacencia, fue presentado por el Doctor Edgar F. Codd.

QUE ES EL MODELO DE RED Concepto: El modelo de red es un Modelo de base de datos

concebido como un modo flexible de representar objetos y su relación.

QUE ES EL MODELO RACIONAL

S A M E T S I S E D N O I C C U D O R T N I 2

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CONCEPTO:

En este modelo todos los datos son almacenados en relaciones, y como cada relación es un conjunto de datos, el orden en el que éstos se almacenen no tiene relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar por un usuario no experto. La información puede ser recuperada o almacenada por medio de consultas que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información. Este modelo considera la base de datos como una colección de relaciones. De manera simple, una relación representa una tabla que no es más que un conjunto de filas, cada fila es un conjunto de campos y cada campo representa un valor que interpretado describe el mundo real. Cada fila también se puede denominar tupla o registro y a cada columna también se le puede llamar campo o atributo. Para manipular la información utilizamos un lenguaje relacional, actualmente se cuenta con dos lenguajes formales el Álgebra relacional y el Cálculo relacional. El Álgebra relacional permite describir la forma de realizar una consulta, en cambio, el Cálculo relacional sólo indica lo que se desea devolver. Las bases de datos relacionales son el tipo de bases de datos actualmente más difundido. Los motivos de este éxito son fundamentalmente dos: 1. ofrecen sistemas simples y eficaces para representar y manipular los datos 2. se basan en un modelo, el relacional, con sólidas bases teóricas El modelo relacional fue propuesto originariamente por E.F. Codd en un ya famoso artículo de 1970. Gracias a su coherencia y facilidad de uso, el modelo se ha convertido en los años 80 en el más usado para la producción de


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DBMS. La estructura fundamental del modelo relacional es precisamente esa, "relación", es decir una tabla bidimensional constituida por líneas (tupla) y columnas (atributos). Las relaciones representan las entidades que se consideran interesantes en la base de datos. Cada instancia de la entidad encontrará sitio en una tupla de la relación, mientras que los atributos de la relación representarán las propiedades de la entidad. Por ejemplo, si en la base de datos se tienen que representar personas, se podrá definir una relación llamada "Personas", cuyos atributos describen las características de las personas(Figura 2). Cada tupla de la relación "Personas" representará una persona concreta.

En realidad, siendo rigurosos, una relación es sólo la definición de la estructura de la tabla, es decir su nombre y la lista de los atributos que la componen. Cuando se puebla con las tuplas, se habla de "instancia de relación". Por eso, la anterior Figura 2 representa una instancia de la relación persona. Una representación de la definición de esa relación podría ser la siguiente: Personas (nombre, estado_civil)

apellido,

fecha_nacimiento,

sexo,

A continuación, se indicarán ambas (relación e instancia de relación) con el término "relación", a no ser que no quede claro por el contexto a qué acepción se refiere.


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Las duplas en una relación son un conjunto en el sentido matemático del término, es decir una colección no ordenada de elementos diferentes. Para distinguir una tupla de otra, se recurre al concepto de "llave primaria", o sea a un conjunto de atributos que permiten identificar unívocamente una tupla en una relación. Naturalmente, en una relación puede haber más combinaciones de atributos que permitan identificar unívocamente una tupla ("llaves candidatas"), pero entre éstas se elegirá una sola para utilizar como llave primaria. Los atributos de la llave primaria no pueden asumir el valor nulo (que significa un valor no determinado), en tanto que ya no permitirían identificar una tupla concreta en una relación. Esta propiedad de las relaciones y de sus llaves primarias está bajo el nombre de integridad de las entidades (entity integrity). A menudo, para obtener una llave primaria "económica", es decir compuesta de pocos atributos fácilmente manipulables, se introducen uno o más atributos ficticios, con códigos identificativos unívocos para cada tupla de la relación. Cada atributo de una relación se caracteriza por un nombre y por un dominio. El dominio indica qué valores pueden ser asumidos por una columna de la relación. A menudo un dominio se define a través de la declaración de un tipo para el atributo (por ejemplo diciendo que es una cadena de diez caracteres), pero también es posible definir dominios más complejos y precisos. Por ejemplo, para el atributo "sexo" de nuestra relación "Personas" podemos definir un dominio por el cual los únicos valores válidos son 'M' y 'F'; o bien por el atributo "fecha_nacimiento" podremos definir un dominio por el que se consideren válidas sólo las fechas de nacimiento después del uno de enero de 1960, si en nuestra base de datos no está previsto que haya personas con fecha de nacimiento anterior a esa. El DBMS se ocupará de controlar que en los atributos de las relaciones se incluyan sólo los valores permitidos por sus dominios.


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Característica fundamental de los dominios de una base de datos relacional es que sean "atómicos", es decir que los valores contenidos en las columnas no se puedan separar en valores de dominios más simples. Más formalmente se dice que no es posible tener atributos multivalor (multivalued). Por ejemplo, si una característica de las personas en nuestra base de datos fuese la de tener uno o más hijos, no sería posible escribir la relación Personas de la siguiente manera: Personas (nombre, estado_civil,

apellido,

fecha_nacimiento,

sexo, hijos)

En efecto, el atributo hijos es un atributo no-atómico, bien porque una persona puede tener más de un hijo o porque cada hijo tendrá diferentes características que lo describen. Para representar estas entidades en una base de datos relacional hay que definir dos relaciones: Personas (*número_persona, nombre, apellido, fecha_nacimiento, sexo, estado_civil) Hijos(*número_persona, *nombre_apellido, edad, sexo) En las relaciones precedentes, los asteriscos (*) indican los atributos que componen sus llaves primarias. Nótese la introducción en la relación Personas del atributo número_persona, a través del cual se asigna a cada persona un identificativo numérico unívoco que se usa como llave primaria. Estas relaciones contienen sólo atributos atómicos. Si una persona tiene más de un hijo, éstos se representarán en duplas diferentes de la relación Hijos. Las diferentes características de los hijos las representan los atributos de la relación Hijos. La unión entre las dos relaciones está constituida por los atributos número_persona que aparecen en ambas relaciones y que permiten que se asigne cada tupla de la relación hijos a una tupla concreta de la relación Personas. Más


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formalmente se dice que el atributo número_persona de la relación Hijos es una llave externa (foreign key) hacia la relación Personas. Una llave externa es una combinación de atributos de una relación que son, a su vez, una llave primaria para otra relación. Una característica fundamental de los valores presentes en una llave externa es que, a no ser que no sean nulo, tienen que corresponder a valores existentes en la llave primaria de la relación a la que se refieren. En nuestro ejemplo, esto significa que no puede existir en la relación Hijos una tupla con un valor del atributo número _ persona sin que también en la relación Personas exista una tupla con el mismo valor para su llave primaria. Esta propiedad va bajo el nombre de integridad referencial (referencial integrity) Una de las grandes ventajas del modelo relacional es que define también un álgebra, llamada "álgebra relacional". Todas las manipulaciones posibles sobre las relaciones se obtienen gracias a la combinación de tan sólo cinco operadores: RESTRICT, PROJECT, TIMES, UNION y MINUS. Por comodidad, se han definido también tres operadores adicionales que de todos modos se pueden obtener aplicando los cinco fundamentales: JOIN, INTERSECT y DIVIDE. Los operadores relacionales reciben como argumento una relación o un conjunto de relaciones y restituyen una única relación como resultado. Veamos brevemente estos ocho operadores:

RESTRICT: restituye una relación que contiene un subconjunto de las tupla de la relación a la que se aplica. Los atributos se quedan como estaban. PROJECT: restituye una relación con un subconjunto de los atributos de la relación a la que viene aplicado. Las tulpas de la relación resultado se componen de las duplas de la relación original, de manera que siguen siendo un conjunto en sentido matemático.


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TIME: se aplica a dos relaciones y efectúa el producto cartesiano de las duplas. Cada tupla de la primera relación está concatenada con cada tupla de la segunda. JOIN: se concatenan las duplas de dos relaciones de acuerdo con el valor de un conjunto de sus atributos. UNION: aplicando este operador a dos relaciones compatibles, se obtiene una que contiene las duplas de ambas relaciones. Dos relaciones son compatibles si tienen el mismo número de atributos y los atributos correspondientes en las dos relaciones tienen el mismo dominio. MINUS: aplicado a dos relaciones compatibles restituye una tercera que contiene las duplas que se encuentran sólo en la primera relación. INTERSECT: aplicado a dos relaciones compatibles restituye una relación que contiene las duplas que existen en ambas. DIVIDE: aplicado a dos relaciones que tengan atributos comunes, restituye una tercera que contiene todas las duplas de la primera relación que se puede hacer que correspondan con todos los valores de la segunda relación. En las siguientes tablas, a título de ejemplo, se representan los resultados de la aplicación de algunos operadores relacionales a las relaciones Personas e Hijos. Como nombres para las relaciones resultado se han utilizado las expresiones que las producen. Personas


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número_persona nombre

2 1 3

apellido fecha_nacimiento sexo stado_civil

Mario Rossi 29/03/1965 Giuseppe Russo 15/11/1972 Alessandra Mondella 13/06/1970

M M F

Casado Soltero Soltera

Hijos número_persona nombre_apellido edad sexo

2 2

Maria Rossi Gianni Rossi

3 5

F M

RESTRICT sesso='M'

(Personas)

número_perso nombr apellid fecha_nacimie sex estado_ci na e o nto o vil

2

Mario Rossi 29/03/1965 Giusep Russo 15/11/1972 pe

1

PROJECT sexo M F

sexo

M Soltero

(Personas)

RESTRICT sexo='M' n.

M Casado

(Personas)

nombr apellid nacimien sex stado_ci nombr eda sex e o to o vil e d o

Mari Rossi o

apellid 29/03/196 M o 5

Casado

Maria 3 Rossi

F


10

Mari Rossi o

Apellid 29/03/196 M o 5

Casado

Giann 5 i Rossi

M

Las bases de datos relacionales efectúan todas las operaciones en las tablas usando el álgebra relacional, aunque normalmente no le permiten al usuario usarla. El usuario interacciona con la base de datos a través de una interfaz diferente el lenguaje SQL, un lenguaje declarativo que permite escribir conjuntos de datos. Las instrucciones SQL vienen descompuestas por el DBMS en una seri e de operaciones relacionales.

MODELO AVANZADO Concepto:Modelos para la funcionalidad .... y otros lenguajes relacionales y ejemplos de SGBD, en concreto Oracle y Access. Las bases de datos relacionales han sido y siguen siendo ampliamente utilizadas para u n a e x t e n s a g a m a d e aplicaciones. Sin embargo, el aumento de p o t e n c i a d e l o s ordenadores personales, ha hecho aparecer nuevas aplicaciones potentes que requieren la utilización de datos complejamente relacionados o con necesidades de consultas muy particulares, como puedan ser p.ej., los sistemas de información geográficos, el diseño de circuitos electrónicos por ordenador, etc. Otro de los problemas que poseen los sistemas relacionales es el uso de los lenguajes de m a n i p u l a c i ó n y d e f i n i c i ó n d e d a t o s , que, aunque son muy simples de m a n e j a r d ir ec ta me nt e po r u n u su ar io , s on di fí ci le s de insertar en un lenguaje de programación convencional, lo que da lugar a un problema de impedancia o resistencia de un lenguaje hacer utilizado junto con otro. Otros problemas


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se refieren a la inclusión del concepto de orden en los registros almacenados. usuario especifica qué es lo que quiere, pero no cómo. No se debe confundir este aspecto del SQL con un lenguaje puramente declarativo, ya que éstos, amplían la filosofía de la base de datos, de manera que el usuario no es consciente de los métodos de búsqueda que se realizan internamente, y la forma en que se manejan los datos también es muy distinta; además, en el caso de las funcionales, es necesario complicar soberanamente los métodos utilizados si se quiere mantener la pureza de la metodología funcional. Además, la teoría que subyace en ambos modelos difiere radicalmente. ¿QUE ES SGBD?

Los sistemas de gestión de bases de datos (en inglés data base management system, abreviado DBMS) son un tipo de software muy específico. Modelo declarativo

1. Concepto: MODELO DECLARATIVO: El enfoque de las bases de datos declarativas es sumamente intuitivo para el usuario, y le permite abstraerse. El enfoque de las bases de datos declarativas es sumamente intuitivo para el usuario, y le pe rm it e ab st ra er se de lo s problemas de programación inherentes a otros métodos. Este modelo suele usarse para bases de conocimiento, que no son más que bases de datos con mecanismos de consulta en los que el trabajo de extracción de información a partir de l o s d a t o s r e c a e e n r e a l i d a d sobre el ordenador, en lugar de sobre el usuario. E s t o s mecanismos de consulta exigen que la


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información se halle distribuida de manera que haga eficiente las búsquedas de los datos, ya que normalmente las consultas de este tipo requieren acceder una y otra vez a los datos en busca de patrones que se adecúen a las características de los datos que ha solicitado el usuario. Sin embargo, no hablaremos de la organización de los datos, sino sólo de las formas de las consultas. Antes de comenzar, aclararemos que, cuando se vea el lenguaje SQL sobre las bases de datos relacionales, diremos que este es un lenguaje no procedural, en el sentido de que el usuario especifica qué es lo que quiere, pero no cómo. No se debe confundir este aspecto de l SQL con un lenguaje puramente declarativo, ya que éstos, am pl ía n la fi lo sofí a de la base de datos, de manera que el usuario no es consciente de los métodos de búsqueda que se realizan internamente, y la forma en que se manejan los datos también es muy distinta; además, en el caso de las funcionales, es necesario complicar soberanamente los métodos utilizados si se quiere mantener la pureza de la metodología funcional. Además, la teoría que subyace en ambos modelos difiere radicalmente.


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Que Es Un Modelo Jerarquico

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